23254

طراحي موزه آب با كاربست زيست محيطي مطالعه عددي استفاده از سيستم خورشيدي براي گرمايش موزه بصورت فعال و غير فعال

كارشناسي ارشد

معماري فناوري

1395

1398/10/1

دكتر احمد اخلاصي

دكتر مريم فاضل

معماري و شهرسازي

استفاده از منابع انرژي تجديد پذير، بهره وري از انرژي طبيعي و مصرف بيش از يك سوم انرژي در جهان سبب شده است تا معماران و طراحان شهري در پي حل مشكلات ناشي از مصرف انرژي، طراحي ساختمان ها را در راستاي نگرش هاي پايدار و در هماهنگي با محيط زيست شكل دهند. امكانات بدست آمده از تكنولوژي پايدار نوين، سيستم هاي پايدار حرارتي و برودتي، فناوري انتقال انرژي و تكامل سيستم هاي جديد استفاده شونده در پوسته ساختمان، ديدگاه هاي جديدي را براي گسترش و ساخت سيستم هاي سازه اي پايدار و سازگار با طبيعت فراهم ساخته است. رويكرد پايدار با توجه به استفاده بهينه از انرژي تجديدپذير در ساختمان موزه براي طراحي سيستم نما در ساختمان جهت دستيابي به آسايش حرارتي ، كاهش ميزان مصرف انرژي و بازيابي آن ، در اين مطالعه بررسي شده است. فناوري استفاده از انرژي هاي طبيعي و پايدار ، ايده طراحي سيستم گردش آب در فضاي داخلي و نماي ساختمان ها را به ما مي دهد. بنابراين ، مطالعه حاضر با استفاده از دو منبع گرماي مختلف ، بر گرم كردن يك ساختمان موزه متمركز شده است. منبع اصلي گرما اشعه خورشيدي است ، با انتقال گرما از سقف ساختمان صورت مي گيرد و منبع گرمايش دوم آب داغ است كه در لوله هاي مارپيچي كه از كف ساختمان عبور مي كند ، در گردش است و گرمايش كف را تأمين مي كند در حالي كه دماي اتاق نمي تواند به راحتي برسد. دامنه دماي حرارتي 20 تا 24 درجه سانتيگراد به عنوان دماي آسايش حرارتي در زمستان در نظر گرفته مي شود. نتايج شبيه سازي كه بين 10 صبح تا 5 بعد از ظهر انجام شده است ، حاكي از آن است كه ساعت 10 صبح و 5 بعد از ظهر ميزان گرماي حاصل از انرژي خورشيدي نسبت به بازه زماني (11 صبح تا 4 بعد از ظهر) پايين تر بوده است و دماي اتاق كمتر از سطح راحتي است، در اين حالت استفاده از سيستم گرمايش كف به عنوان منبع گرماي دوم لازم گرديده است. نتايج اين تحقيق همچنين نشان داده شده است كه با استفاده از آب با دماي 57 درجه سانتيگراد و سرعت ورودي 0.3 ، 0.2 و 0.1 متر بر ثانيه در لوله ها دماي هوا را در ساعت 10 صبح و 5 بعد از ظهر با سرعت آب به ترتيب 0.1 متر در ثانيه و 0.3 متر در ثانيه به دماي مطلوب رساند. از مهمترين ويژگي اين موزه شناساندن عنصر آب، ايجاد فضايي براي تبادل افكار بين فرهنگ هاي مختلف و بالا بردن قدرت تفكر، ارزشگذاري منابع طبيعي و حفظ انرژي حاصل از اين منبع مي باشد: - ذخيره انرژي و تعديل حرارتي از طريق سيستم رفت و برگشتي آب - خلق فضايي پويا و مردم وار براي جذب مردم و امكان آشنايي آن ها با انرژي هاي نو و تجهيزات آن - طراحي معماري تكنيك ها و فن آوري هاي طراحي با استفاده از ساختار كپيلاري موجود در طبيعت - فراهم كردن بستري مناسب در راستاي معماري پايدار - ايجاد فضايي براي مطالعات و پژوهش مربوطه و بالابردن سطح آگاهي مردم

1399/11/18

Design of a water museum with environmental applications Numerical study of the use of solar system for active and passive heating of the museum

12/21/2020 12:00:00 AM

The use of renewable energy sources, natural energy efficiency and consumption of more than one third of the world's energy has led architects and urban designers to solve the problems of energy consumption, design buildings in a sustainable way and in harmony Shape with the environment. The facilities obtained from new sustainable technology, stable thermal and refrigeration systems, energy transfer technology and the evolution of new systems used in the building shell, have provided new perspectives for the development and construction of sustainable and environmentally friendly structural systems. Sustainable approach with regard to the optimal use of renewable energy in the museum building to design the façade system in the building to achieve thermal comfort, reduce energy consumption and its recovery, has been investigated in this study. The technology of using natural and sustainable energies gives us the idea of ​​designing a water circulation system in the interior and facade of buildings. Therefore, the present study focuses on heating a museum building using two different heat sources. The main source of heat is solar radiation, which is transferred by heat from the roof of the building, and the second source of heating is hot water, which circulates in the spiral pipes that pass through the floor of the building and provides floor heating while the temperature The room can not be reached easily. The temperature range of 20 to 24 degrees Celsius is considered as the temperature of thermal comfort in winter. The simulation results, which were performed between 10 am and 5 pm, show that the amount of heat generated by solar energy is lower than the time interval (11 am to 4 pm) at 10 am and 5 pm. The room temperature is less than the comfort level, in which case it is necessary to use the underfloor heating system as a second heat source. The results of this study also show that using water with a temperature of 57 ° C and an inlet velocity of 0.3, 0.2 and 0.1 m / s in the pipes, the air temperature at 10 am and 5 pm with a water velocity of 0.1 m/s and 0.3 m/s reaches the desired temperature respectively. One of the most important features of this museum is to introduce the element of water, to create a space for the exchange of ideas between different cultures and to increase the power of thinking, to value natural resources and to conserve the energy obtained from this source: - Energy storage and thermal adjustment through the reciprocating water system. - Creating a dynamic and people-friendly atmosphere to attract people and enable them to get acquainted with new energies and its equipment. - Architectural design Techniques and design technologies using the capillary structure found in nature. - Providing a suitable bed in the direction of sustainable architecture. - Creating a space for relevant studies and research and raising public awareness.

سيستم گردش آب , پايداري انرژي , ديناميك سيالات محاسباتي , دماي راحتي , منبع گرما , تابش خورشيدي , پايداري

Water circulation system , Energy Stability , computational fluid dynamics , Comfort temperature , Heat Source , solar radiation , stability